[发明专利]勘探工程土壤膨胀率测量方法

说明书

一种勘探工程土壤膨胀率测量方法，通过对于土壤样品施加一定的上覆荷载及侧限条件下,确定膨胀土的有荷膨胀率，从而能够反应膨胀土吸水膨胀的强弱,能真实地模拟路基实际受荷状态。

本发明为2016年12月17日提交的名称为“一种土壤膨胀率测量装置以及测量方法”的发明专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种土壤测量装置，尤其是涉及一种勘探工程土壤膨胀率测量装置以及测量方法。

背景技术

膨胀土是一种吸水膨胀软化、失水收缩开裂的特殊粘性土。膨胀土特性主要包括胀缩性、超固结性、裂隙性以及强度衰减特性等。膨胀土工程性状的特殊性表现为吸水膨胀软化，失水收缩干裂；强度随含水率的变化波动幅度大，峰值强度高、残余强度低；具有超固结性和裂隙性。膨胀土作为路基工程中常见的一种特殊土路基，常在水和交通荷载的共同作用下发生路基下沉外挤、基床翻浆冒泥以及滑坡等病害。

我国膨胀土主要分布在云南、广西、河南、湖北、山西、陕西、甘肃、新疆、内蒙、东北等地区。在这些膨胀土膨胀土地区的工程建设中，常用膨胀土作为建筑物以及工程的地基。由于膨胀土含有强亲水性土矿物成分如蒙脱石和伊利石，使得膨胀土吸水膨胀，失水收缩，从而引起建筑物的开裂、倾斜破坏，或使开挖体的边坡产生滑移失稳等现象，对工程建筑产生极大的危害。

因而从某种意义上讲，膨胀土对工程建筑的危害无所不包，成为浅表层轻型工程建设的技术难题。加强对膨胀土工程特性的研究，总结探讨其内在的变形规律性，对工程建设具有十分重要的经济意义和工程实践价值。

在膨胀土众多膨胀指标之中,有荷膨胀率是最具有工程指导意义的一项,表征在一定的上覆荷载及侧限条件下,膨胀土吸水膨胀的强弱,能够较为真实地模拟路基实际受荷状态。因此研究膨胀土的有荷膨胀率具有十分重大的工程实际意义。

现有技术中，膨胀土的膨胀率的测量方法通常是在含水容器中底部设置透水石层，将土壤试样设置于透水石层上，容器内的水通过透水石层传递到土壤试样中，使土壤膨胀后测量土壤的膨胀力或者膨胀率，例如上海大学、北京交通大学、以及山东大学分别在201210390847.6、201310311612.8、CN201510059071.8的发明专利中所示的。

但是，现有技术的上述技术方案中，测量容器中的水从试样的底部或者顶部渗透到试样中需要足够长的时间，而对于土壤膨胀力或者膨胀力的测量需要在整个测量周期中多个时间节点进行测量，对于早期的测量节点测量容器中水还没有完全渗透到试样中，导致测量值无法反应试样的真实物理参数。

发明内容

本发明提供了一种土壤试样膨胀测量装置以及测量方法，能够在土壤膨胀测量中对于早期的测量节点也能够反应试样的真实物理参数。

作为本发明的一个方面，提供一种土壤膨胀率测量装置，用于测量土壤径向膨胀率，包括：密封基座、环刀、固定顶板以及供水槽；所述环刀设置于所述密封基座上；所述土壤试样为环形土壤试样，其与所述环刀同轴设置，其内壁与所述环刀紧密接触；所述环刀包括上半部以及下半部，所述上半部为密封结构，所述下半部沿周向均匀设置透水孔；所述环刀内部设置透水石，所述供水槽通过管路向所述环刀内部供水；所述固定顶板设置于土壤试样上方，包括环形顶板以及与环形顶板固定的可伸缩杆П形杆，所述可伸缩杆П形杆能够通过螺栓固定于所述密封基座。

优选的，所述密封基座上表面设置以环刀底面圆点为零点，左右两侧延伸的刻度线。

优选的，所述环形顶板的内环与所述土壤试样的内径相同，所述环形顶板的外径大于所述土壤试样的外径。

优选的，所述环形顶板的外径大于所述土壤试样的外径的1.3倍。

优选的，所述土壤为膨胀土。

优选的，所述环刀内表面能够贴附滤纸。